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由$\mathcal{PT}$-对称破缺诱导的准连续域束缚态

光学 2021-08-25 v2

摘要

连续域束缚态(BICs)在纳米尺度上调控光与物质相互作用方面具有独特特征。这些无辐射局域态为现代纳米光子学带来理论上无穷大的品质因子与寿命,为多种新兴应用留出空间。在此,我们利用所谓PT\mathcal{PT}-对称光学结构的特殊性质,提出由PT\mathcal{PT}-对称破缺所支配的准BIC呈现新机制。特别地,我们研究具有由介电常数接近于零的材料构成的外层损耗与增益层的三层结构中自发PT\mathcal{PT}-对称破缺的规律。我们揭示在光频率与入射角参数空间中分隔PT\mathcal{PT}-对称与破缺-PT\mathcal{PT}-对称态的曲线上的奇点。这些奇点显著地与体积等离激元激发频率处介电常数消失时的BIC位置重合。损耗与增益值充当扰动理想BIC条件并诱导准BIC的不对称参数。这些具有超高品质因子与近乎完美透射的准BIC的迷人性质可用于传感、非线性光学及其他应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.07109,
  title  = {Quasi-bound states in the continuum induced by $\mathcal{PT}$-symmetry breaking},
  author = {Denis Novitsky and Alexander Shalin and Dmitrii Redka and Vjaceslavs Bobrovs and Andrey Novitsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07109},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 14 figures